KR20190031834A

KR20190031834A - 광음향 이미징 프로브, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법

Info

Publication number: KR20190031834A
Application number: KR1020170119781A
Authority: KR
Inventors: 김철홍; 전승완
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2017-09-18
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2019-03-27

Abstract

본 발명은 광음향 이미징 프로브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광음향 이미징 프로브로서, 광음향 신호를 발생시키기 위하여 빛을 제공하는 광원 제공모듈, 상기 광원 제공모듈에서 제공되는 빛을 파장대별로 반사 또는 투과시키는 빛 분할모듈, 상기 빛 분할모듈에서 투과된 빛을 집속시키는 광학 렌즈모듈, 상기 광학 렌즈모듈을 통과한 빛이 대상체에 조사됨으로써, 상기 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속시키는 초음파 렌즈모듈, 및 상기 빛의 초점을 조절하는 스테이지 모듈을 포함하되, 상기 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하고, 상기 빛 분할모듈에서 투과되어 상기 대상체에 조사된 후 상기 대상체에서 반사된 빛은, 카메라로 전달되어 일반 광학 영상을 생성하도록 함으로써, 사용자에게 상기 일반 광학 영상을 제공하여, 사용자가 상기 대상체의 위치를 파악하고, 상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점이 상기 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 하여, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 제공하도록 하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명은 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템으로서, 광원 제공모듈, 빛 분할모듈, 광학 렌즈모듈, 초음파 렌즈모듈, 및 스테이지 모듈을 포함하는 광음향 이미징 프로브, 상기 스테이지 모듈을 통하여 빛의 초점을 상기 광음향 이미징 프로브에서 집속된 초음파의 초점에 맞추는 초점 조절 모듈, 및 상기 집속된 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하는 광음향 이미지 생성모듈을 포함하되, 상기 광음향 이미징 프로브는, 사용자에게 일반 광학 영상을 제공함으로써, 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하며, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 함으로써, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 획득하도록 하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명은 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법으로서, (1) 광음향 이미징 프로브가, 광원제공 모듈에서 제공되는 빛을 이용하여 일반 광학 영상을 생성하며, 상기 빛이 대상체에 조사됨으로써 상기 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속하는 단계, (2) 초점 조절 모듈이, 상기 단계 (1)의 광음향 이미징 프로브에서의 빛의 초점을, 상기 광음향 이미징 프로브에서 집속된 초음파의 초점에 맞추기 위하여 스테이지 모듈을 조절하는 단계, 및 (3) 광음향 이미지 생성모듈이, 상기 단계 (2)의 초점 조절 모듈에서 조절된 초점에 따라, 상기 집속된 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 광음향 이미징 프로브는, 사용자에게 일반 광학 영상을 제공함으로써, 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하며, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 함으로써, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 획득하도록 하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 광음향 이미징 프로브, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법에 따르면, 광음향 신호를 발생시키기 위하여 빛을 제공하는 광원 제공모듈, 광원 제공모듈에서 제공되는 빛을 파장대별로 반사 또는 투과시키는 빛 분할모듈, 빛 분할모듈에서 투과된 빛을 집속시키는 광학 렌즈모듈, 및 광학 렌즈모듈을 통과한 빛이 대상체에 조사됨으로써, 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속시키는 초음파 렌즈모듈을 포함하고, 빛 분할모듈에서 투과되어 대상체에 조사된 빛 중, 대상체에서 반사된 빛은, 카메라로 전달되어 일반 광학 영상을 생성하도록 구성함으로써, 기존에 불편함이 있었던, 두 개의 초점을 3차원 공간에서 정확하게 일치시키는 작업을 용이하게 할 수 있도록 하기 위하여, 사용자가 카메라로부터 일반 광학 영상을 제공받아 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하였으며, 뿐만 아니라, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 하여, 두 개의 초점을 정확하게 일치시킬 수 있게 되어, 정확도가 높은 광음향 이미지를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 광음향 이미징 프로브에 제공되는, 빛의 초점을 조절하는 스테이지 모듈을 포함하여 구성함으로써, 초점을 일치시키는 과정, 및 일치된 두 개의 초점을 대상체에 일치시키는 과정에 있어서, 빛의 초점을 상하좌우로 용이하게 조절이 가능하도록 함으로써, 기존에 비하여 사용자가 손쉽게 광음향 영상 획득 시스템을 다룰 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따르면, 일정한 세기의 빛을 방출하지 못하는 일반적인 광원의 특성상, 일정하지 않은 빛의 세기를 측정하지 못함으로 인하여 발생했던, 기존의 광음향 영상을 얻는 과정에서의 문제를 해결하고자, 빛 분할모듈에서 반사된 빛의 세기를 측정하는, 빛 세기 측정모듈을 더 포함하여 구성함으로써, 빛 세기 측정모듈에서는 산소포화도 영상화에 필요한 빛의 세기를 측정할 수 있도록 하고, 기존의 문제를 해결하도록 할 수 있다.

Description

광음향 이미징 프로브, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법{PHOTOACOUSTIC IMAGING PROBE, IMAGE SYSTEM USING PHOTOACOUSTIC IMAGING PROBE, AND IMAGE ACQUISITION METHOD USING PHOTOACOUSTIC IMAGING PROBE}

본 발명은 이미징 프로브, 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광음향 이미징 프로브, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법에 관한 것이다.

광음향 영상(photoacoustic image)이란, 광학 영상의 높은 대조도(high contrast)와, 초음파 영상의 깊이 방향으로의 높은 해상도(high axial resolution)의 장점을 결합한 새로운 영상 방법을 의미한다. 특정 파장의 빛을 생체 조직에 조사하면, 생체 조직은 빛 에너지를 흡수하고, 빛 에너지를 흡수한 생체 조직은 열적 팽창을 하게 된다. 생체 조직의 열적 팽창으로 초음파가 발생하게 되며, 이렇게 발생된 광음향파를 측정함으로써, 생체 내부의 빛의 흡수정도에 따른 단층 영상 정보를 얻을 수 있는 것이다.

즉, 광음향 영상은 대상체에 빛을 조사하여 방출되는 초음파를 영상화하는 영상 기법으로서, 생체의 혈관을 아무런 조영제 없이 선명하게 찍을 수 있어서, 최근 생명 및 의료 영상 분야에서 주목을 받고 있다. 광음향 영상은 또한, 혈관 내의 옥시헤모글로빈과 디옥시헤모글로빈의 농도를 측정하거나 혈류의 속도를 계산할 수도 있어서, 기능적 영상을 찍을 수 있다는 큰 장점을 가지고 있기도 하다. 이와 관련된 선행기술로는, 공개특허 제10-2013-0087986호(발명의 명칭: 광음향 영상 장치) 등이 있다.

다만, 광음향 현미경은, 기본적으로 하나의 지점에, 광학적 초점과 초음파적 초점을 모두 맞춘 뒤, 일정 영역을 스캐닝하여 영상을 얻어내는 것으로서, 상기 두 개의 초점을 3차원 공간에서 정확하게 일치시키는 작업에 많은 시간과 노력이 소요된다는 문제가 있었으며, 또한, 영상화 과정에 있어서, 사용자가 해당 영역을 확인할 수 없음으로 인하여, 초점을 일치시키는 것이 더욱 어려웠으므로, 상기의 문제에 더 큰 불편함이 있을 수밖에 없었다.

상기의 불편함을 개선하기 위하여, 광학적 초점 및 초음파적 초점을 사용자가 쉽고 정확하게 일치시킬 수 있도록 하기 위한, 광학 초점의 조절과 관련된 기술의 개발이 필요하다.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 광음향 신호를 발생시키기 위하여 빛을 제공하는 광원 제공모듈, 광원 제공모듈에서 제공되는 빛을 파장대별로 반사 또는 투과시키는 빛 분할모듈, 빛 분할모듈에서 투과된 빛을 집속시키는 광학 렌즈모듈, 및 광학 렌즈모듈을 통과한 빛이 대상체에 조사됨으로써, 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속시키는 초음파 렌즈모듈을 포함하고, 빛 분할모듈에서 투과되어 대상체에 조사된 빛 중, 대상체에서 반사된 빛은, 카메라로 전달되어 일반 광학 영상을 생성하도록 구성함으로써, 기존에 불편함이 있었던, 두 개의 초점을 3차원 공간에서 정확하게 일치시키는 작업을 용이하게 할 수 있도록 하기 위하여, 사용자가 카메라로부터 일반 광학 영상을 제공받아 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하였으며, 뿐만 아니라, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 하여, 두 개의 초점을 정확하게 일치시킬 수 있게 되어, 정확도가 높은 광음향 이미지를 제공할 수 있는, 광음향 이미징 프로브, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 광음향 이미징 프로브에 제공되는, 빛의 초점을 조절하는 스테이지 모듈을 포함하여 구성함으로써, 초점을 일치시키는 과정, 및 일치된 두 개의 초점을 대상체에 일치시키는 과정에 있어서, 빛의 초점을 상하좌우로 용이하게 조절이 가능하도록 함으로써, 기존에 비하여 사용자가 손쉽게 광음향 영상 획득 시스템을 다룰 수 있도록 하는, 광음향 이미징 프로브, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

뿐만 아니라, 본 발명은, 일정한 세기의 빛을 방출하지 못하는 일반적인 광원의 특성상, 일정하지 않은 빛의 세기를 측정하지 못함으로 인하여 발생했던, 기존의 광음향 영상을 얻는 과정에서의 문제를 해결하고자, 빛 분할모듈에서 반사된 빛의 세기를 측정하는, 빛 세기 측정모듈을 더 포함하여 구성함으로써, 빛 세기 측정모듈에서는 산소포화도 영상화에 필요한 빛의 세기를 측정할 수 있도록 하고, 기존의 문제를 해결하도록 하는, 광음향 이미징 프로브, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 광음향 이미징 프로브는,

광음향 이미징 프로브로서,

광음향 신호를 발생시키기 위하여 빛을 제공하는 광원 제공모듈;

상기 광원 제공모듈에서 제공되는 빛을 파장대별로 반사 또는 투과시키는 빛 분할모듈;

상기 빛 분할모듈에서 투과된 빛을 집속시키는 광학 렌즈모듈;

상기 광학 렌즈모듈을 통과한 빛이 대상체에 조사됨으로써, 상기 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속시키는 초음파 렌즈모듈; 및

상기 빛의 초점을 조절하는 스테이지 모듈을 포함하되,

상기 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하고, 상기 빛 분할모듈에서 투과되어 상기 대상체에 조사된 후 상기 대상체에서 반사된 빛은, 카메라로 전달되어 일반 광학 영상을 생성하도록 함으로써, 사용자에게 상기 일반 광학 영상을 제공하여, 사용자가 상기 대상체의 위치를 파악하고, 상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점이 상기 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 하여, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 제공하도록 하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 빛 분할모듈에서 반사된 빛의 세기를 측정하는, 빛 세기 측정모듈을 더 포함할 수 있다.

더 바람직하게는,

상기 빛 세기 측정모듈에서는 산소포화도 영상화에 필요한 빛의 세기를 측정할 수 있다.

더 바람직하게는,

상기 빛 세기 측정모듈 부근에는, 상기 빛 세기 측정모듈로 들어가는 빛의 양을 조절하는 조리개가 더 포함될 수 있다.

더 바람직하게는,

상기 빛 세기 측정모듈 부근에는, 상기 빛 세기 측정모듈로 들어가는 빛의 양을 조절하는 조절 가능한 ND 필터가 더 포함될 수 있다.

바람직하게는,

상기 빛 분할모듈은, 거울, 필터, 빔 스플리터 중 하나일 수 있다.

바람직하게는,

상기 카메라로 들어오는, 상기 대상체에서 반사되는 빛의 양이 부족하지 않도록 하기 위하여, 하나 이상의 추가 광원 제공모듈을 더 포함할 수 있다.

더 바람직하게는,

상기 추가 광원 제공모듈은, 상기 카메라와 상기 대상체 부근의 빛이 통과되는 경로에 배치될 수 있다.

더 바람직하게는,

상기 추가 광원 제공모듈은, 광원의 밝기를 조절할 수 있다.

바람직하게는,

일반 광학 영상을 제공하는 상기 카메라 앞에, 카메라 광학 렌즈모듈을 더 포함할 수 있다.

더 바람직하게는,

상기 카메라 광학 렌즈모듈은 상기 카메라와의 거리를 조절할 수 있다.

더 바람직하게는,

상기 카메라 광학 렌즈모듈은, 오목렌즈 또는 볼록렌즈일 수 있다.

바람직하게는,

상기 빛의 초점을 조절하는 경우, X/Y축 상의 위치 조절은, X/Y축 스테이지를 이용하여, 빛 초점의 2차원의 위치를 조절할 수 있다.

바람직하게는,

상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점을 일치시키기 위한 양 초점의 조절은, X/Y/Z축 스테이지를 이용하여, 빛 초점의 3차원의 위치를 조절할 수 있다.

바람직하게는,

상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점을 일치시키기 위한 양 초점의 조절은, X/Y축 스테이지 위에, 다른 X/Y축 스테이지를 장착하여, 빛이 초점으로 향하는 경로를 조절할 수 있다.

바람직하게는,

상기 빛의 초점의 Z축 위치의 조절은, 상하로 이동 가능한 광학 렌즈거리 조절모듈을 이용하여 조절할 수 있다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템은,

광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템으로서,

광원 제공모듈, 빛 분할모듈, 광학 렌즈모듈, 초음파 렌즈모듈, 및 스테이지 모듈을 포함하는 광음향 이미징 프로브;

상기 스테이지 모듈을 통하여 빛의 초점을 상기 광음향 이미징 프로브에서 집속된 초음파의 초점에 맞추는 초점 조절 모듈; 및

상기 집속된 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하는 광음향 이미지 생성모듈을 포함하되,

상기 광음향 이미징 프로브는, 사용자에게 일반 광학 영상을 제공함으로써, 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하며, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 함으로써, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 획득하도록 하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 초점 조절 모듈은,

X축 스테이지, Y축 스테이지, Z축 스테이지 중 적어도 하나 이상을 조절하여 상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점이 일치되도록 할 수 있다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법은,

광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법으로서,

(1) 광음향 이미징 프로브가, 광원제공 모듈에서 제공되는 빛을 이용하여 일반 광학 영상을 생성하며, 상기 빛이 대상체에 조사됨으로써 상기 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속하는 단계;

(2) 초점 조절 모듈이, 상기 단계 (1)의 광음향 이미징 프로브에서의 빛의 초점을, 상기 광음향 이미징 프로브에서 집속된 초음파의 초점에 맞추기 위하여 스테이지 모듈을 조절하는 단계; 및

(3) 광음향 이미지 생성모듈이, 상기 단계 (2)의 초점 조절 모듈에서 조절된 초점에 따라, 상기 집속된 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하는 단계를 포함하되,

바람직하게는, 상기 단계 (2)의 초점 조절 모듈은,

본 발명에서 제안하고 있는 광음향 이미징 프로브, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법에 따르면, 광음향 신호를 발생시키기 위하여 빛을 제공하는 광원 제공모듈, 광원 제공모듈에서 제공되는 빛을 파장대별로 반사 또는 투과시키는 빛 분할모듈, 빛 분할모듈에서 투과된 빛을 집속시키는 광학 렌즈모듈, 및 광학 렌즈모듈을 통과한 빛이 대상체에 조사됨으로써, 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속시키는 초음파 렌즈모듈을 포함하고, 빛 분할모듈에서 투과되어 대상체에 조사된 빛 중, 대상체에서 반사된 빛은, 카메라로 전달되어 일반 광학 영상을 생성하도록 구성함으로써, 기존에 불편함이 있었던, 두 개의 초점을 3차원 공간에서 정확하게 일치시키는 작업을 용이하게 할 수 있도록 하기 위하여, 사용자가 카메라로부터 일반 광학 영상을 제공받아 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하였으며, 뿐만 아니라, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 하여, 두 개의 초점을 정확하게 일치시킬 수 있게 되어, 정확도가 높은 광음향 이미지를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 광음향 이미징 프로브에 제공되는, 빛의 초점을 조절하는 스테이지 모듈을 포함하여 구성함으로써, 초점을 일치시키는 과정, 및 일치된 두 개의 초점을 대상체에 일치시키는 과정에 있어서, 빛의 초점을 상하좌우로 용이하게 조절이 가능하도록 함으로써, 기존에 비하여 사용자가 손쉽게 광음향 영상 획득 시스템을 다룰 수 있도록 할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따르면, 일정한 세기의 빛을 방출하지 못하는 일반적인 광원의 특성상, 일정하지 않은 빛의 세기를 측정하지 못함으로 인하여 발생했던, 기존의 광음향 영상을 얻는 과정에서의 문제를 해결하고자, 빛 분할모듈에서 반사된 빛의 세기를 측정하는, 빛 세기 측정모듈을 더 포함하여 구성함으로써, 빛 세기 측정모듈에서는 산소포화도 영상화에 필요한 빛의 세기를 측정할 수 있도록 하고, 기존의 문제를 해결하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브의 전체구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브에 있어서, 빛의 이동 순서를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브의 블럭도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브에 있어서, 추가 광원 제공모듈을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브에 있어서, 카메라 광학 렌즈모듈을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)에 있어서, 빛의 초점을 조절하는 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)에 있어서, 빛의 초점을 조절하는 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)에 있어서, 빛의 초점을 조절하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템의 블럭도를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브의 전체구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)는, 광음향 이미징 프로브(100)로서, 광음향 신호를 발생시키기 위하여 빛을 제공하는 광원 제공모듈(110), 광원 제공모듈(110)에서 제공되는 빛을 파장대별로 반사 또는 투과시키는 빛 분할모듈(120), 빛 분할모듈(120)에서 투과된 빛을 집속시키는 광학 렌즈모듈(130), 광학 렌즈모듈(130)을 통과한 빛이 대상체에 조사됨으로써, 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속시키는 초음파 렌즈모듈(140), 및 빛의 초점을 조절하는 스테이지 모듈(150)을 포함하며, 빛 분할모듈(120)에서 반사된 빛의 세기를 측정하는, 빛 세기 측정모듈(160)을 더 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)는, 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하고, 이와 동시에 빛 분할모듈(120)에서 투과되어 대상체에 조사된 후 대상체에서 반사된 빛은, 다시 빛 분할모듈(120)에서 반사되는 과정을 거쳐, 카메라로 전달되어 일반 광학 영상을 생성할 수 있다. 생성된 일반 광학 영상을 사용자에게 제공함으로써, 사용자는 대상체의 위치를 파악할 수 있으며, 뿐만 아니라, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있게 되며, 최종적으로는, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 사용자에게 제공할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브에 있어서, 빛의 이동 순서를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)에 입사된 빛의 이동 과정에 따라 4개의 과정으로 구분할 수 있다. 먼저, 광원 제공모듈(110)에서 평행하게 입사된 빛에 있어서, 빛 분할모듈(120)을 투과하고 광학 렌즈모듈(130)을 투과함으로써, 빛의 초점이 맺히는 과정(a), 빛 분할모듈(120)을 투과하지 못하고 반사된 빛이 빛 세기 측정모듈(160)로 전달됨으로써, 빛 세기 측정모듈(160)에서 빛의 세기를 측정하는 과정(b)이 있을 수 있다. 다음으로, 대상체에 빛이 조사됨으로 인하여, 대상체에서 방출된 초음파가 초음파 렌즈모듈(140)을 통하여 집속되어 초음파 초점이 맺히게 되고, 이를 이용하여 광음향 영상을 획득하는 것과는 별개로, 대상체에 조사된 빛이 반사되어 다시 빛 분할모듈(120)을 향하게 되는 과정(c), 빛 분할모듈(120)을 향한 빛이 다시 반사되어 카메라로 전달되는 과정(d)이 있을 수 있다. 과정(d)에서 카메라로 전달된 빛을 이용하여 일반 광학 영상을 생성하게 됨으로써, 사용자는 카메라로부터 일반 광학 영상을 제공받아 대상체의 위치 파악이 가능하고, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브의 블럭도를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)는, 광원 제공모듈(110), 빛 분할모듈(120), 광학 렌즈모듈(130), 초음파 렌즈모듈(140), 스테이지 모듈(150), 빛 세기 측정모듈(160), 추가 광원 제공모듈(170), 카메라 광학 렌즈모듈(180), 및 광학 렌즈거리 조절모듈(190)을 포함할 수 있다. 이하에서는, 각각의 구성에 대하여 구체적으로 살펴보도록 한다.

광원 제공모듈(110)은, 광음향 신호를 발생시키기 위하여 빛을 제공하는 역할을 한다. 광원은 평행하게 입사되므로, 광원 제공모듈(110)과 빛 분할모듈(120), 광학 렌즈모듈(130)을 일직선상에 배치하여, 광원이 통과할 수 있도록 한다.

빛 분할모듈(120)은, 광원 제공모듈(110)에서 제공되는 빛을 파장대별로 반사 또는 투과시키는 역할을 한다. 빛 분할모듈(120)은 거울, 필터, 빔 스플리터 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 빛을 파장대별로 선택하여 투과시킬 수 있는 것이라면 가능하다.

빛 분할모듈(120)과 관련하여, 본 발명에서는 기존의 빛 초점과 초음파 초점을 3차원 공간에서 정확하게 일치시키는 작업의 불편함을 개선하고자, 빛 분할모듈(120)을 포함시킨 것으로서, 빛 분할모듈(120)은 대상체에서 반사된 빛이 빛 분할모듈(120)을 통하여 다시 카메라로 반사되도록 하며, 빛을 전달받은 카메라에서는 빛을 이용하여 일반 광학 영상을 사용자에게 제공하게 된다. 사용자는 일반 광학 영상을 통하여, 두 개의 초점을 일치시키는 과정을 확인하면서 초점이 대상체에 맺히게 하기 위한 최적의 높이를 파악하는 등, 손쉽게 초점을 일치시킬 수 있는 것이다. 사용자는 광음향 영상을 제공받으면서, 이와 동시에 초점을 일치시키는 과정을 확인할 수 있는 일반 광학 영상을 제공받는다는 점에서, 기존의 기술과 큰 차이가 있는 것이다.

뿐만 아니라, 빛 분할모듈(120)은 입사된 빛에 있어서, 파장에 따라 빛의 일부는 빛 분할모듈(120)을 투과하여 대상체로 향하게 하고, 나머지 일부는 빛 분할모듈(120)을 투과하지 않고, 반사되어 빛 세기 측정모듈(160)로 향하도록 하는 역할을 한다. 이 경우, 빛 세기 측정모듈(160)은, 빛 분할모듈(120)에서 반사된 빛의 세기를 측정하는 역할을 한다. 빛 세기 측정모듈(160)에서는 영상화에 필요한 빛의 세기를 측정하여 산소포화도 등을 분석할 수 있게 해주며, 이와 동시에 빛의 세기가 일정하지 않음으로 인하여 발생하였던 기존의 문제들을 개선할 수 있도록 한다는 점에 그 의의가 있다. 실시예에 따라서는, 빛 세기 측정모듈(160) 부근에는, 빛 세기 측정모듈(160)로 들어가는 빛의 양을 조절하는 조리개 또는 조절 가능한 ND 필터가 더 포함될 수 있다. 빛의 양을 조절함으로써, 빛 세기 측정모듈(160)로 들어가는 빛의 양이 포화되어 측정이 불가능하게 되는 경우를 방지할 수 있다.

광학 렌즈모듈(130)은, 빛 분할모듈(120)에서 투과된 빛을 집속시키는 역할을 하며, 초음파 렌즈모듈(140)은, 광학 렌즈모듈(130)을 통과한 빛이 대상체에 조사됨으로써 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속시키는 역할을 한다. 볼록렌즈로 구성된 광학 렌즈모듈(130)을 통하여 집속된 빛은 대상체 앞쪽에 빛의 초점이 맺히게 되며, 오목 렌즈로 구성된 초음파 렌즈모듈(140)을 통하여 집속된 초음파는 대상체 뒤쪽에 초점이 맺히게 되는 것이 일반적이다. 기존에는 상기의 두 개의 초점을 일치시키는 작업에 있어서, 많은 시간과 노력이 들었으며, 특히, 초점을 일치시키는 과정을 사용자가 볼 수 없었다는 점에서 큰 어려움이 있었으나, 본 발명에서는 빛 분할모듈(120)을 포함하여 구성함으로써, 사용자에게 일반 광학 영상을 제공하여 상기의 어려움을 해결하였으며, 이하에서 설명 드리는 바와 같이, 3축 스테이지 등을 이용하여 초점의 조절을 더욱 용이하게 하였다는 점에서 본 발명과 기존의 기술들과의 차이점을 확인할 수가 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브에 있어서, 추가 광원 제공모듈을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)는, 카메라로 들어오는, 대상체에서 반사되는 빛의 양이 부족하지 않도록 하기 위하여, 하나 이상의 추가 광원 제공모듈(170)을 더 포함할 수 있다. 추가 광원 제공모듈(170)은, 카메라와 대상체 부근의 빛이 통과되는 경로에 배치될 수 있으며, 실시예에 따라서는, 추가 광원 제공모듈(170)의 각각의 광원의 밝기를 조절할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브에 있어서, 카메라 광학 렌즈모듈을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)는, 일반 광학 영상을 제공하는 카메라 앞에, 카메라 광학 렌즈모듈(180)을 더 포함할 수 있다. 카메라 광학 렌즈모듈(180)은, 카메라 광학 렌즈모듈(180)의 위치 조절을 통하여 카메라와의 거리를 조절할 수 있으며, 카메라 광학 렌즈모듈(180)은, 오목렌즈 또는 볼록렌즈일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)에 있어서, 스테이지 모듈(150)은, X/Y축 스테이지, X/Y/Z축 스테이지일 수 있다. 스테이지 모듈(150)은, 스테이지 모듈(150)의 이동으로 빛의 초점을 이동시키는 역할을 한다. 이하에서는, 빛의 초점 조절 부분에서 자세히 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)에 있어서, 빛의 초점을 조절하는 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)에 있어서, 빛의 초점이 맺히는, X/Y축 상의 위치 조절은, X/Y축 스테이지를 이용하여, 빛 초점의 2차원의 위치를 조절할 수 있다. 또한, 빛의 초점의 Z축 위치의 조절은, 광음향 이미징 프로브(100)에 구비되어, 상하로 이동 가능한 광학 렌즈거리 조절모듈(190)을 이용하여 조절할 수도 있으며, 실시예에 따라서는, X/Y/Z축 스테이지를 이용하여, 빛 초점의 3차원의 위치를 조절할 수도 있다. 구체적으로, 광학 렌즈거리 조절모듈(190)은, 빛의 초점의 Z축 위치를 조절하는 역할을 하며, 광학 렌즈거리 조절모듈(190)은 광음향 이미징 프로브(100)의 광학 렌즈모듈(130)에 결합된 구성으로서, 상하로 이동이 가능한 광학 렌즈거리 조절모듈(190)을 이용하여 빛의 초점의 Z축 위치를 조절할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)에 있어서, 빛의 초점을 조절하는 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브(100)에 있어서, 빛의 초점을 조절하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 빛의 초점과 초음파의 초점을 일치시키기 위한 양 초점의 조절은, X/Y축 스테이지 위에, 다른 X/Y축 스테이지를 장착하여, 조절할 수 있다. 도 8은, 도 7의 빛의 초점을 조절하는 구성으로서, 즉, X/Y축 스테이지 위에, 다른 X/Y축 스테이지가 장착된 경우로서, 각각의 스테이지 조절을 통하여 빛 초점과 초음파 초점을 조절하는 모습이다. 다만, 이 경우는 도 8에 도시된 바와 같이, 실질적으로 빛의 초점의 위치는 변하지 않으며, 광학 렌즈모듈(130)에서부터 빛 초점까지 빛이 향하게 되는, 빛의 경로만이 조절된다는 점에서 상기의 다른 조절 방법과는 차이가 있다. 이 경우 역시, 광학 렌즈거리 조절모듈(190)을 이용하여 빛의 초점의 Z축 위치의 조절을 할 수도 있다.

상기에 설명 드린 바와 같이, 본 발명을 통하여, 사용자는 빛의 초점을 3차원 공간에서 용이하게 조절할 수 있으며, 사용자에게 일반 광학 영상을 제공하는 바, 사용자는 일반 광학 영상을 통하여 대상체의 위치, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 등을 확인함으로써, 초점을 더욱 쉽게 일치시킬 수 있고, 기존보다 정확하게 일치된 초점으로부터 획득된 광음향 이미지를 제공받을 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템의 블럭도를 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템(200)은, 광음향 이미징 프로브(100), 초점 조절 모듈(210), 및 광음향 이미지 생성모듈(220)을 포함할 수 있다.

구체적으로는, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템(200)은, 광음향 이미징 프로브(100)를 이용한 영상 획득 시스템으로서, 광원 제공모듈(110), 빛 분할모듈(120), 광학 렌즈모듈(130), 초음파 렌즈모듈(140), 및 스테이지 모듈(150)을 포함하는 광음향 이미징 프로브(100), 스테이지 모듈(150)을 통하여 빛의 초점을 광음향 이미징 프로브(100)에서 집속된 초음파의 초점에 맞추는 초점 조절 모듈(210), 및 초점 조절 모듈(210)에서 조절된 초점에 따라, 집속된 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하는 광음향 이미지 생성모듈(220)을 포함하며, 특히, 광음향 이미징 프로브(100)는, 사용자에게 일반 광학 영상을 제공함으로써, 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하며, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 함으로써, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 획득하도록 하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템(200)에 있어서, 초점 조절 모듈(210)은, 스테이지 모듈(150)을 이용하여 광음향 이미징 프로브(100)에서 제공되는 빛의 초점을 조절하는 역할을 하며, 초점 조절 모듈(210)은, X축 스테이지, Y축 스테이지, Z축 스테이지 중 적어도 하나 이상을 조절하여 빛의 초점과 초음파의 초점이 일치되도록 할 수 있다. 광음향 이미지 생성모듈(220)은, 집속된 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하는 것으로서, 일반적인 광음향 이미지를 생성하는 것과 다르지 않다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법의 흐름도를 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법은, 광음향 이미징 프로브(100)가, 광원 제공모듈(110)에서 제공되는 빛을 이용하여 일반 광학 영상을 생성하며, 빛이 대상체에 조사됨으로써, 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속하는 단계(S100), 초점 조절 모듈(210)이, 단계 S100의 광음향 이미징 프로브(100)에서의 빛의 초점을, 광음향 이미징 프로브(100)에서 집속된 초음파의 초점에 맞추기 위하여 스테이지 모듈(150)을 조절하는 단계(S200), 및 광음향 이미지 생성모듈(220)이, 단계 S200의 초점 조절 모듈(210)에서 조절된 초점에 따라, 집속된 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하는 단계(S300)를 포함하는 것을 그 구성상이 특징으로 한다. 단계 (2)의 초점 조절 모듈(210)은, X축 스테이지, Y축 스테이지, Z축 스테이지 중 적어도 하나 이상을 조절하여 빛의 초점과 초음파의 초점이 일치되도록 함으로써, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 제공하도록 한다.

각각의 단계들과 관련된 상세한 내용들은, 앞서 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템(200)과 관련하여 충분히 설명되었으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광음향 이미징 프로브, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 시스템, 및 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법은, 광음향 신호를 발생시키기 위하여 빛을 제공하는 광원 제공모듈, 광원 제공모듈에서 제공되는 빛을 파장대별로 반사 또는 투과시키는 빛 분할모듈, 빛 분할모듈에서 투과된 빛을 집속시키는 광학 렌즈모듈, 및 광학 렌즈모듈을 통과한 빛이 대상체에 조사됨으로써, 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속시키는 초음파 렌즈모듈을 포함하고, 빛 분할모듈에서 투과되어 대상체에 조사된 빛 중, 대상체에서 반사된 빛은, 카메라로 전달되어 일반 광학 영상을 생성하도록 구성함으로써, 기존에 불편함이 있었던, 두 개의 초점을 3차원 공간에서 정확하게 일치시키는 작업을 용이하게 할 수 있도록 하기 위하여, 사용자가 카메라로부터 일반 광학 영상을 제공받아 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하였으며, 뿐만 아니라, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 하여, 두 개의 초점을 정확하게 일치시킬 수 있게 되어, 정확도가 높은 광음향 이미지를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 광음향 이미징 프로브에 제공되는, 빛의 초점을 조절하는 스테이지 모듈을 포함하여 구성함으로써, 초점을 일치시키는 과정, 및 일치된 두 개의 초점을 대상체에 일치시키는 과정에 있어서, 빛의 초점을 상하좌우로 용이하게 조절이 가능하도록 함으로써, 기존에 비하여 사용자가 손쉽게 광음향 영상 획득 시스템을 다룰 수 있도록 할 수 있다. 또한, 일정한 세기의 빛을 방출하지 못하는 일반적인 광원의 특성상, 일정하지 않은 빛의 세기를 측정하지 못함으로 인하여 발생했던, 기존의 광음향 영상을 얻는 과정에서의 문제를 해결하고자, 빛 분할모듈에서 반사된 빛의 세기를 측정하는, 빛 세기 측정모듈을 더 포함하여 구성함으로써, 빛 세기 측정모듈에서는 산소포화도 영상화에 필요한 빛의 세기를 측정할 수 있도록 하고, 기존의 문제를 해결하도록 할 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 광음향 이미징 프로브
110: 광원 제공모듈
120: 빛 분할모듈
130: 광학 렌즈모듈
140: 초음파 렌즈모듈
150: 스테이지 모듈
160: 빛 세기 측정모듈
170: 추가 광원 제공모듈
180: 카메라 광학 렌즈모듈
190: 광학 렌즈거리 조절모듈
200: 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템
210: 초점 조절 모듈
220: 광음향 이미지 생성모듈

Claims

광음향 이미징 프로브로서,
광음향 신호를 발생시키기 위하여 빛을 제공하는 광원 제공모듈;
상기 광원 제공모듈에서 제공되는 빛을 파장대별로 반사 또는 투과시키는 빛 분할모듈;
상기 빛 분할모듈에서 투과된 빛을 집속시키는 광학 렌즈모듈;
상기 광학 렌즈모듈을 통과한 빛이 대상체에 조사됨으로써, 상기 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속시키는 초음파 렌즈모듈; 및
상기 빛의 초점을 조절하는 스테이지 모듈을 포함하되,
상기 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하고, 상기 빛 분할모듈에서 투과되어 상기 대상체에 조사된 후 상기 대상체에서 반사된 빛은, 카메라로 전달되어 일반 광학 영상을 생성하도록 함으로써, 사용자에게 상기 일반 광학 영상을 제공하여, 사용자가 상기 대상체의 위치를 파악하고, 상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점이 상기 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 하여, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제1항에 있어서,
상기 빛 분할모듈에서 반사된 빛의 세기를 측정하는, 빛 세기 측정모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제2항에 있어서,
상기 빛 세기 측정모듈에서는 산소포화도 영상화에 필요한 빛의 세기를 측정하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제2항에 있어서,
상기 빛 세기 측정모듈 부근에는, 상기 빛 세기 측정모듈로 들어가는 빛의 양을 조절하는 조리개가 더 포함될 수 있는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제2항에 있어서,
상기 빛 세기 측정모듈 부근에는, 상기 빛 세기 측정모듈로 들어가는 빛의 양을 조절하는 조절 가능한 ND 필터가 더 포함될 수 있는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제1항에 있어서,
상기 빛 분할모듈은, 거울, 필터, 빔 스플리터 중 하나인 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제1항에 있어서,
상기 카메라로 들어오는, 상기 대상체에서 반사되는 빛의 양이 부족하지 않도록 하기 위하여, 하나 이상의 추가 광원 제공모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제7항에 있어서,
상기 추가 광원 제공모듈은, 상기 카메라와 상기 대상체 부근의 빛이 통과되는 경로에 배치되는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제7항에 있어서,
상기 추가 광원 제공모듈은, 광원의 밝기를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제1항에 있어서,
일반 광학 영상을 제공하는 상기 카메라 앞에, 카메라 광학 렌즈모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제10항에 있어서,
상기 카메라 광학 렌즈모듈은, 상기 카메라와의 거리를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제10항에 있어서,
상기 카메라 광학 렌즈모듈은, 오목렌즈 또는 볼록렌즈인 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제1항에 있어서,
상기 빛의 초점을 조절하는 경우, X/Y축 상의 위치 조절은, X/Y축 스테이지를 이용하여, 빛 초점의 2차원의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제1항에 있어서,
상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점을 일치시키기 위한 양 초점의 조절은, X/Y/Z축 스테이지를 이용하여, 빛 초점의 3차원의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제1항에 있어서,
상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점을 일치시키기 위한 양 초점의 조절은, X/Y축 스테이지 위에, 다른 X/Y축 스테이지를 장착하여, 빛이 초점으로 향하는 경로를 조절하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
제1항에 있어서,
상기 빛의 초점의 Z축 위치의 조절은, 상하로 이동 가능한 광학 렌즈거리 조절모듈을 이용하여 조절하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브.
광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템으로서,
광원 제공모듈, 빛 분할모듈, 광학 렌즈모듈, 초음파 렌즈모듈, 및 스테이지 모듈을 포함하는 광음향 이미징 프로브;
상기 스테이지 모듈을 통하여 빛의 초점을 상기 광음향 이미징 프로브에서 집속된 초음파의 초점에 맞추는 초점 조절 모듈; 및
상기 집속된 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하는 광음향 이미지 생성모듈을 포함하되,
상기 광음향 이미징 프로브는, 사용자에게 일반 광학 영상을 제공함으로써, 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하며, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 함으로써, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 획득하도록 하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템.
제17항에 있어서, 상기 초점 조절 모듈은,
X축 스테이지, Y축 스테이지, Z축 스테이지 중 적어도 하나 이상을 조절하여 상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점이 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 시스템.
광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법으로서,
(1) 광음향 이미징 프로브가, 광원제공 모듈에서 제공되는 빛을 이용하여 일반 광학 영상을 생성하며, 상기 빛이 대상체에 조사됨으로써 상기 대상체로부터 방출되는 초음파를 집속하는 단계;
(2) 초점 조절 모듈이, 상기 단계 (1)의 광음향 이미징 프로브에서의 빛의 초점을, 상기 광음향 이미징 프로브에서 집속된 초음파의 초점에 맞추기 위하여 스테이지 모듈을 조절하는 단계; 및
(3) 광음향 이미지 생성모듈이, 상기 단계 (2)의 초점 조절 모듈에서 조절된 초점에 따라, 상기 집속된 초음파를 이용하여 광음향 이미지를 생성하는 단계를 포함하되,
상기 광음향 이미징 프로브는, 사용자에게 일반 광학 영상을 제공함으로써, 대상체의 위치를 파악할 수 있도록 하며, 빛의 초점과 초음파의 초점이 대상체에 맞추어졌는지 확인할 수 있도록 함으로써, 정확한 초점으로부터 생성된 광음향 이미지를 획득하도록 하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법.
제19항에 있어서, 상기 단계 (2)의 초점 조절 모듈은,
X축 스테이지, Y축 스테이지, Z축 스테이지 중 적어도 하나 이상을 조절하여 상기 빛의 초점과 상기 초음파의 초점이 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는, 광음향 이미징 프로브를 이용한 영상 획득 방법.